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Transformations chimiques - TP 4Langevin-Wallon, PTSI 2017-2018

Dosage iodométrique de la vitamine CTransformations chimiques - TP 4Langevin-Wallon, PTSI 2017-2018

Dosage iodométrique de la vitamine C

Objectifs

?Mettre en oeuvre un titrage indirect; ?Justifier le protocole d"un titrage en s"appuyant sur des données fournies; ?Utiliser de la verrerie jaugée; ?Utiliser un indicateur coloré de fin de titrage.Matériel sur votre paillasse : ?Pipette jaugée de 10,0mL; ?Fiole jaugée de 100mL; ?Burette graduée; ?Cinq béchers de 100mL et un de 500mL;?Mortier et pilon; ?Une spatule; ?Entonnoir et support; ?Agitateur magnétique.Matériel sur le bureau : ?Un tube de comprimés de vitamine C UPSA; ?Diiode à 1,00·10-2mol·L-1dans l"iodure de po- tassium; ?Thiosulfate de sodium à 1,00·10-2mol·L-1;?Thiodène; ?Papier filtre;

?Baguettes de verre.Le port de la blouse et des lunettes de protection est obligatoire tant que vous êtes dans la salle.

Travail à réaliser

Vérifier que la masse d"acide ascorbique contenue dans un comprimé de vitamine C UPSA est bien de 500mg,

comme indiqué sur l"emballage.

Chaque binôme rédige un compte-rendu pour deux étudiants, en s"appuyant sur les documents. Vous commencerez

par expliquer brièvement la nécessité d"un dosage en deux temps. Vous expliquerez avec soin les deux derniers points

du protocole par l"écriture des équations de réaction dont vous justifierez les caractéristiques thermodynamiques

(réaction favorisée ou non) et cinétiques. Les aspects " techniques » numérotésÀàÃdoivent également être justifiés.

Vous présenterez enfin vos calculs permettant d"accéder à la masse cherchée. Une discussion de l"incertitude est

attendue. Vous n"oublierez pas de structurer clairement le compte-rendu.Document 1 : Protocole expérimental

?Broyer un comprimé de vitamine C dans un mortier. Introduire la poudre dans un bécher de 100mL et la dissoudre

dans 20 à 30mLÀd"eau distillée.

?Filtrer la solution obtenue en récupérant le filtrat dans une fiole jaugée de 100mL. L"écoulement est lent, on peut

donc agiter avec une baguette en verre en veillant à ne pas percer le filtre.

?RincerÁle bécher, le mortier et le pilon au dessus du filtreÂ. Compléter avec de l"eau distillée. La solution obtenue

est appelée(S1). ?Réaliser une dilution au dixième de la solution(S1), ce qui forme la solution(S2).

?Dans un bécher, introduire à la pipette jaugée 20,0mL de la solution(S2)et 10,0mL de la solution de diiode. La

solution obtenue est appelée(S3). Placer sous agitation et attendre quelques minutesÃ.

?Doser la solution(S3)par le thiosulfate de sodium.1/3Étienne Thibierge, 7 juin 2018,www.etienne-thibierge.fr

TP TC4 : Dosage iodométrique de la vitamine C Langevin-Wallon, PTSI 2017-2018

Document 2 : Acide ascorbique

La molécule de vitamine C est appelée acide ascorbique. Sa formule brute est C

6H8O6et sa formule semi-développée

est représentée ci-dessous. Pour faire plus simple, nous le noterons tout simplement H

2Asc. C"est une molécule très

soluble dans l"eau : on peut en dissoudre plus de 300g par litre d"eau.

Sur le plan chimique, il s"agit d"un diacide faible, de pKarespectifs 4,17 et 11,57. Un comprimé de vitamine C

est en fait un mélange d"acide ascorbique et d"ascorbate de sodium dans des quantités telles que la dissolution d"un

comprimé donne un pH de 4,4, ce qui correspond environ au pH de l"estomac en début de digestion. On admet que

ces propriétés ne jouent aucun rôle dans le dosage envisagé.

En effet, l"acide ascorbique possède également des propriétés d"oxydoréduction, plus intéressantes ici, pour lesquelles

toutes les formes acido-basiques se comportent de la même façon. L"acide ascorbique est le réducteur du couple

Asc/H

2Asc associé à la demi-équation redoxque l"on note sous forme symbolique

H

2Asc = Asc + 2H++ 2e-.

Le potentiel standard du couple vaut 0,13V. En raison de la structure complexe de la molécule, les réactions d"oxydo-

réductions dans lesquelles elle intervient sont généralement lentes : en laboratoire, elles se font en quelques minutes

avec agitation.Document 3 : L"iode en solution aqueuse

Le diagramme potentiel-pH simplifié de l"iode est représenté ci-dessous. Il est obtenu pour une concentration de

tracé 0,10mol·L-1avec égalité des concentrations en espèces dissoutes aux frontières.Le potentiel standard du couple I

2/I-vaut 0,62V. C"est une valeur intermédiaire dans l"échelle des potentiels, ce

qui permet au couple de réagir aussi bien dans le sens de l"oxydation que de la réduction.

Les solutions de diiode se caractérisent par leur couleur brune foncée. Lorsque la concentration en diiode est très

faible, la teinte de la solution tend vers le jaune pâle. Pour mettre en évidence la présence du diiode, on peut alors

utiliser de l"empois d"amidon ou du thiodène, qui est un mélange d"empois d"amidon et d"urée. Il se forme alors un

complexe amidon-iode à la couleur bleue foncée caractéristique, beaucoup plus intense que la couleur du diiode dont

le complexe dérive, et suffisante pour colorer nettement une solution qui semblait pratiquement incolore auparavant.

Dans le cadre d"un dosage, l"empois d"amidon n"est à ajouterqu"au voisinage de l"équivalence, lorsque la solution

est très pâle. Si une trop grande quantité de diiode réagit avec l"empois d"amidon, la cinétique de la réaction de

complexation ralentit, ce qui peut fausser le repérage du changement de teinte.2/3Étienne Thibierge, 7 juin 2018,www.etienne-thibierge.fr

TP TC4 : Dosage iodométrique de la vitamine C Langevin-Wallon, PTSI 2017-2018

Document 4 : Thiosulfate de sodium

Le thiosulfate (autrefois dit hyposulfite) est un ion qui a pour formule S

2O2-3. Pour le faire intervenir, le composé

habituel est le thiosulfate de sodium, 2Na ++S2O2-3. C"est un composé très soluble dans l"eau.

En solution aqueuse, l"ion Na

+est inerte tant du point de vue acido-basique que du point de vue redox. Au

contraire, l"ion thiosulfate intervient dans plusieurs couples d"oxydoréduction grâce aux deux atomes de soufre, ce qui

lui confère des propriétés très riches.

Un seul couple suffit à décrire le comportement du thiosulfate en présence de réducteurs doux comme peut l"être

le diiode et dans une solution basique ou modérément acide. Le thiosulfate est le réducteur du couple S

4O2-6/S2O2-3,

de potentiel standard égal à 0,08V. En solution trop acide, d"autres réactions sont à prendre en compte et ce couple

ne suffit plus à les prévoir.Grille d"évaluation :

Savoir-faireCompétenceÉval.

Comprendre et s"approprier une problématique scientifique : 6 points Énoncer une problématique d"approche expérimentale et définir les objectifs correspondants.S"approprier, analyser Justifier un protocole ou un dispositif expérimental.Analyser

Obtenir des résultats de mesure : 4 points

Mettre en oeuvre un protocole avec précision et rigueur.Réaliser Utiliser le matériel de manière adaptée (pipette, fiole, burette).Réaliser

Analyser des résultats de mesure : 4 points

Analyser les résultats de manière critique, maîtriser les unités et les ordres de grandeur.Valider Identifier les sources d"erreur et estimer quantitativement les incertitudes.Analyser, réaliser Confronter de manière argumentée un résultat expérimental à une valeur at- tendue.Valider Présenter des contenus scientifiques dans un discours adapté : 4 points Présenter les différentes étapes du travail : problématique, dispositif et proto- cole de mesure, exploitation des résultats, conclusion.Communiquer S"appuyer sur des supports graphiques pertinents (schémas et courbes).Communiquer Faire preuve d"écoute et de réactivité : 2 points

Travailler en équipe, confronter son point de vue en faisant preuve d"écoute.Être autonome et faire

preuve d"initiativeS"impliquer, prendre des décisions, anticiper.Être autonome et faire preuve d"initiative3/3Étienne Thibierge, 7 juin 2018,www.etienne-thibierge.frquotesdbs_dbs10.pdfusesText_16

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